高瓦斯低透气性煤层超高压水力割缝强化增透技术研究

发布时间：2023-12-29 17:33

　　我国煤炭资源丰富,同时蕴藏储量可观的煤层气资源。煤层气甲烷是一种优质的清洁能源和化工原料,然而在煤矿开采过程中可能导致煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸等灾害事故的发生。瓦斯抽采既能使甲烷得到利用,同时能够消除瓦斯灾害,为煤矿开采提供安全保障。但由于我国煤层渗透率普遍较低,瓦斯赋存复杂同时随着开采深度的增加,地应力增大,进一步增加了瓦斯抽采的难度。因此,对煤层卸压增加煤层透气性以提高瓦斯抽采效率变得十分必要。本文首先研究了超高压水射流割缝技术及其増透机制,对超高压水射流水流结构、力学特性、破煤机理、卸压作用和煤层渗透率演化规律进行分析,掌握了水射流割缝増透机制,获取了卸压煤层瓦斯运移规律。基于FLAC 3D有限元分析软件对山西省保德煤矿81308工作面水力割缝进行数值模拟,根据割缝前后煤体位移和应力变化情况,对比分析了不同割缝深度、不同割缝宽度和不同割缝间距下的卸压效果,提出割缝深度1.0m、割缝宽度0.1m、割缝间距3m的有效割缝方案并进行了现场试验。在保德煤矿81308工作面设置了割缝组钻孔与对比组钻孔,选取排屑量、钻孔瓦斯抽采浓度、瓦斯纯量及百米瓦斯抽采量等参数作为考察指标进行分析。结果发现...

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【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 课题的提出
    1.4 主要研究内容
2 超高压水力割缝増透及卸压煤层瓦斯运移机制
    2.1 超高压水力割缝増透增流机理
    2.2 卸压煤层抽采瓦斯运移规律
3 超高压水力割缝卸压数值模拟研究
    3.1 FLAC3D软件简介
    3.2 模型建立及参数选取
    3.3 水力割缝对周围煤体卸压影响研究
    3.4 高压水射流割缝参数对槽缝周围煤体卸压影响对比研究
4 超高压水力割缝成套技术及设备
    4.1 超高压水力割缝增透技术
    4.2 超高压水力割缝设备
5 现场实施及其结果分析
    5.1 现场实验地点概况
    5.2 现场实施方案
    5.3 超高压水力割缝增透效果分析
6 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：3876130